BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM CHUYÊN ĐỀ HỢP CHẤT KHỬ TÁC DỤNG VỚI HNO3
I. PHƯƠNG PHÁP GIẢI:
1. Cho hỗn hợp gồm Fe và các oxit của Fe tác dụng với HNO3 hoặc hỗn hợp gồm S và các hợp chất chứa S của Fe (hoặc của Cu) tác dụng với HNO3
2. Cho hỗn hợp oxit sắt có tính khử và Cu (hoặc Fe) tác dụng với dung dịch HNO3
- Phương pháp giải: Dùng cách quy đổi.
- Nội dung của phương pháp: Với hỗn hợp nhiều chất ta có thể coi hỗn hợp tương đương với 1 số chất (thường là 2) hoặc có thể chỉ là 1 chất (chẳng hạn hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 có thể coi tương đương FeO và Fe2O3 còn nếu biết FeO và Fe2O3 có số mol bằng nhau có thể coi tương đương với duy nhất Fe3O4) hoặc quy đổi theo các nguyên tố thành phần tạo nên hỗn hợp.
VD1. Để m gam Fe ngoài không khí, sau một thời gian biến thành hỗn hợp H có khối lượng 12 gam gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 và Fe. Hòa tan hết H vào dung dịch HNO3 thu được 2,24 lít khí NO (đo ở đktc). Giá trị m gam là bao nhiêu?
Giải
nNO = 2,24/22,4 = 0,1 mol
Gọi x là số mol Fe; y là tổng số mol nguyên tử O của không khí tham gia phản ứng Ta có: mH = 56x + 16y = 12 (1)
Trong toàn bộ quá trình phản ứng: ne (Fe cho) = ne(O nhận) + ne (N nhận)
→ 3x = 2y + 3.0,01 (2)
Từ (1) và (2) có được: x = 0,18; y = 0,12
Do đó: mFe = 56x = 10,08
- Chú ý:
1. Ngoài cách quy đổi theo Fe và O như ở trên ta cũng có thể quy đổi hỗn hợp theo Fe và Fe2O3 hoặc Fe và FeO hoặc FeO và Fe2O3, . . .
* Lưu ý theo cách quy đổi các nghiệm tính được có thể là giá trị âm và ta vẫn sử dụng để tính toán bình thường.
Chẳng hạn, nếu quy đổi theo Fe và FeO ta có hệ:
mH = 56x + 72 y = 12 và 3x + y = 3.0,1
Tìm được x = 0,06; y = 0,12 Þ nFe (ban đầu) = nFe + nFe (trong FeO) = 0,18 ⇒ mFe = 10,08 g
Còn nếu quy đổi theo FeO (x mol) và Fe2O3 (y mol) ta có:
mH = 72x + 160 y = 12 và x = 0,1.3 vậy x = 0,3 ; y = -0,06
nFe (ban đầu) = nFe (trong FeO) + nFe (trong Fe2O3) = 0,18 ⇒ mFe = 10,08 g
2.Dùng công thức giải nhanh
Gọi x là số mol Fe ban đầu; a là tổng số mol electron mà N+5 của axit nhận vào; m’ là khối lượng hỗn hợp H
Áp dụng định luật bảo toàn e: ne (Fe cho) = n(O nhận) + ne (axit nhận)
Mà: mO = mH – mFe = m’ – m
⇒ 3x = (2. m'-56.x) : 16 + a → x = 0,1(m’/8 + a) hay mFe = 5,6(m’/8 + a)
Nếu dùng Cu thì: nCu = 0,1(m’/8 + a); mCu = 6,4(m’/8 + a)
3. Quy đổi gián tiếp
Giả sử trong quá trình thứ hai ta không dùng HNO3 mà thay bằng O2 để oxi hóa hoàn toàn hỗn hợp H thành Fe2O3 thì từ việc bảo toàn e: nO (thêm) = 3/2nNO = 0,15 (mol)
→ moxit = 12 + 0,15.16 = 14,4 → nFe = 0,18 (mol)
Ngoài các cách giải trên bài toán còn rất nhiều cách giải khác!
VD2: Hòa tan hoàn toàn 3,76 gam hỗn hợp H gồm: S, FeS, FeS2 trong HNO3 dư được 0,48 mol NO2 và dung dịch X. Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào X, lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi thì khối lượng chất rắn thu được là:
A. 17,545 gam B. 18,355 gam C. 15,145 gam D. 2,4 gam
Giải
Gọi x, y lần lượt là tổng số mol Fe và S trong hỗn hợp (cũng có thể coi x, y là số mol Fe và S đã tham gia phản ứng với nhau tạo ra hỗn hợp trên)
Ta có: 56x + 32y = 3,76
Mặt khác: ne (cho) = 3x + 6y = 0,48 = ne (nhận) (vì hỗn hợp H bị oxi hóa tạo muối Fe3+ và H2SO4) Từ đó có: x = 0,03; y = 0,065
Khi thêm Ba(OH)2 dư kết tủa thu được có: Fe(OH)3 (0,03 mol) và BaSO4 (0,065 mol). Sau khi nung chất rắn có: Fe2O3 (0,015 mol) và BaSO4 (0,065 mol).
mchất rắn = 160.0,015 + 233.0,065 = 17,545 (gam)
VD3. Cho 61,2 gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe3O4 tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, đun nóng và khuấy đều. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 3,36 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc), dung dịch Y và còn lại 2,4 gam kim loại. Cô cạn dung dịch Y, thu được m gam muối khan. Xác định giá trị của m?
Giải
nNO = 0,15 (mol)
Gọi a là số mol Cu trong X đã phản ứng. Gọi b là số mol Fe3O4 trong X Ta có: 64a + 232b = 61,2 – 2,4
Các nguyên tố Cu, Fe, O trong hỗn hợp X khi phản ứng với HNO3 chuyển thành muối Cu2+, Fe2+ (vì dư kim loại), H2O do đó theo bảo toàn e: 2a + 2.3b – 2.4b = 3.0,15
Từ đó: a = 0,375; b = 0,15
Muối khan gồm có: Cu(NO3)2 (a = 0,375 mol) và Fe(NO3)2 (3b = 0,45 mol) mmuối = 188.0,375 + 180.0,45 = 151,5 (gam)
Tóm lại:
Để giải dạng bài tập này ta hay dùng phương pháp quy đổi co nhiều cách quy đổi, nhưng trong giới hạn của chương trình hóa học tôi đưa ra phương pháp quy đổi hỗn hợp các chất về nguyên tử nội dung của pp như sau:
Bước 1: Quy đổi hỗn hợp các chất về các nguyên tố tạo thành hỗn hợp đó.
Bước 2: Đặt ẩn số thích hợp cho số mol nguyên tử các nguyên tố trong hỗn hợp
Bước 3: Lập các phương trình dựa vào định luật bảo toàn khối lượng, bt nguyên tố bt mol e ...
Bước 4: Lập các phương trình dựa vào giả thuyết của bài toán nếu có
Bước 5: Giai các phương trình và tính toán để tìm ra đáp án
II.BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dd HNO3 loãng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dd X thu được m gam muối khan. Giá trị m là:
A. 38,72 gam B. 35,50 gam C. 49,09 gam D. 34,36 gam
Câu 2: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm 0,2mol FeO và 0,2 mol Fe2O3 vào dd HNO3 loãng dư thu được dd A và khí B không màu hóa nâu trong không khí. Dd A cho tác dụng với dd NaOH thu được kết tủa. Lấy toàn bộ kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn có khối lượng là
A. 23g B. 32g C. 16g D. 48g
Câu 3: Oxi hóa chậm m gam Fe ngoài không khí thu được 12g hỗn hợp A gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 và Fe dư. Hòa tan A vừa đủ bởi 200ml dd HNO3 thu được 2,24l khí NO duy nhất (đktc). Giá trị của m và nồng độ mol/ l của dd HNO3 là
A. 10,08g và 3,2M
B. 10,08g và 2M
C. 11,2g và 3,2M
D. 11,2g và 2M
Câu 4: Nung m gam bột Cu trong oxi thu được 37,6 gam hỗn hợp rắn X gồm Cu, CuO và Cu2O. Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) thấy thoát ra 3,36 lít khí (ở đktc). Giá trị của m là:
A. 25,6 gam B. 32 gam C. 19,2 gam D. 22,4 gam
Câu 5: Cho mg Al tác dụng với Fe2O3 đun nóng thu được hỗn hợp B gồm Al2O3; Al dư và Fe. Cho B tác dụng với dd HNO3 loãng dư được 0,15mol N2O và 0,3mol N2. Tìm m?
A. 40,5g B. 32,94g C. 36,45g D. 37,8g
Câu 6: Hỗn hợp A gồm ba oxit sắt (FeO, Fe3O4, Fe2O3) có số mol bằng nhau. Hòa tan hết m gam hỗn hợp A này bằng dung dịch HNO3 thì thu được hỗn hợp K gồm hai khí NO2 và NO có thể tích 1,12 lít (đktc) và tỉ khối hỗn hợp K so với hiđro bằng 19,8. Trị số của m là:
A. 20,88 gam B. 46,4 gam C. 23,2 gam D. 16,24 gam
Câu 7: Nung x gam Fe trong không khí, thu được 104,8 gam hh rắn A gồm: Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Hoà tan A trong dd HNO3 dư thu được dd B và 12,096 lit hh hợp khí NO và NO2 (đktc) có tỉ khối đối với He là 10,167. Khối lượng x là:
A. 56 gam B. 68,2 gam C. 84 gam D. 78,4 gam
Câu 8: Đem nung hỗn hợp A gồm: x mol Fe và 0,15 mol Cu, trong không khí một thời gian, thu được 63,2 gam hỗn hợp B, gồm hai kim loại trên và hỗn hợp các oxit của chúng. Đem hòa tan hết lượng hỗn hợp B trên bằng dung dịch HNO3 đậm đặc, thì thu được 0,6 mol NO2. Trị số của x là:
A. 0,7 mol B. 0,6 mol C. 0,5 mol D. 0,4 mol
Câu 9: Cho 11,36 gam hh gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 phản ứng hết với dd HNO3 loãng dư thu được 1,344 lit khí NO (đktc), là sp khử duy nhất và dd X. Ddịch X có thể hòa tan tối đa 12,88 gam Fe (sp khử duy nhất là NO). Số mol HNO3 trong dd đầu là:
A. 1,04 B. 0,64 C. 0,94 D. 0,88
Câu 10: Cho hỗn hợp FeO, CuO và Fe3O4 có số mol bằng nhau tác dụng hết với dung dịch HNO3 thu được hỗn hợp khí gồm 0,09 mol NO2 và 0,05 mol NO. Tổng số mol của hỗn hợp là:
A. 0,12 mol B. 0,24 mol C. 0,21 mol D. 0,36 mol
Câu 11: Nung 7,28 gam bột sắt trong oxi, thu được m gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư, thoát ra 1,568 lít NO2 (ở đktc) (là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là:
A. 9,48 B. 10 C. 9,65 D. 9,84
Câu 12: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 vào dung dịch HNO3 loãng, nóng (dư) thu được 4,48 lít khí NO duy nhất (đktc) và 96,8 gam Fe(NO3)3. Số mol HNO3 đã tham gia phản ứng và khối lượng hỗn hợp ban đầu là:
A. 1,4 – 22,4 B. 1,2 – 22,4 C. 1,4 – 27,2 D. 1,2 – 27,2
Câu 13: Hoà tan hoàn toàn 25,6g hỗn hợp Fe, FeS, FeS2 và S bằng dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch Y và V lit khí NO duy nhất. Thêm dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y thu được 126,25g kết tủa. Giá trị của V là:
A. 27,58 B. 19,04 C. 24,64 D. 17,92
Câu 14: Để 6,72g Fe trong không khí thu được m gam hỗn hợp X gồm 4 chất rắn. Để hoà tan X cần dùng vừa hết 255ml dung dịch HNO3 2M thu được V lit khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đkc). Giá trị của m và V là:
A. 8,4 và 3,360
B. 10,08 và 3,360
C. 8,4 và 5,712
D. 10,08 và 5,712
Câu 15: Cho 11,36g hỗn hợp X gồm: Fe; FeO; Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng dư được 1,344 lit khí NO (đkc) và dung dịch Y. Khối lượng muối khan thu được khi cô cạn Y là:
A. 49,09g B. 35,50g C. 38,72g D. 34,36g
Câu 16: Hoà tan hết m gam hỗn hợp Fe; FeO; Fe3O4 trong dung dịch HNO3 đặc nóng dư được 448ml khí NO2 (đkc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng được 14,52g muối. Giá trị của m:
A. 3,36 B. 4,64 C. 4,28 D. 4,80
Câu 17: Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe3O4 tác dụng với 200ml dung dịch HNO3 3,2M. Sau phản ứng được 2,24 lit khí NO (đkc) duy nhất và còn lại 1,46g kim loại không tan. Giá trị của m:
A. 17,04 B. 19,20 C. 18,50 D. 20,50
Câu 18: Cho 5,584g hỗn hợp Fe và Fe3O4 tác dụng vừa đủ với 500ml dung dịch HNO3 loãng. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được 0,3136 lit khí NO duy nhất và dung dịch X. Nồng độ dung dịch HNO3 là
A. 0,472M B. 0,152M C. 3,040M D. 0,304M
III. CÁC CÂU HỎI TỔNG HỢP
Câu 1. HNO3 tác dụng được với tất cả các chất trong dãy nào sau đây:
A. NaHCO3, CO2, FeS, Fe2O3 B. K2SO3, K2O, Cu, Fe(NO3)2
C. FeO, Fe2(SO4)3, FeCO3, Na2O D. CuSO4, CuO, Mg3(PO4)2.
Câu 2. Axit nitric đặc nguội có thể phản ứng được với các chất nào sau đây?
A. Al, CuO, Na2CO3 B. CuO, Ag, Al(OH)3 C. P, Fe, FeO D. C, Ag, BaCl2
Câu 3. Hoà tan hoàn toàn 0,9 g kim loại X vào dung dịch HNO3 thu được 0,28 lít khí N2O (đktc). Vậy X có thể là:
A. Cu B. Fe C. Zn D. Al
Câu 4. Cho các chất FeO, Fe2O3, Fe(NO3)2, CuO, FeS. Số chất tác dụng được với HNO3 giải phóng khí NO là:
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
Câu 5. Dung dịch nào sau đây không hòa tan được Cu kim loại:
A. Dung dịch HNO3 B. Dung dịch hỗn hợp NaNO3 + HCl
C. Dung dịch FeCl3 D. Dung dịch FeCl2
Câu 6. Để điều chế HNO3 trong phòng thí nghiệm, hóa chất nào sau đây được chọn làm nguyên liệu chính:
A. NaNO3, H2SO4 đặc
B. N2 và H2
C. NaNO3, N2, H2 và HCl
D. AgNO3 và HCl
Câu 7. Cho Fe(III) oxit tác dụng với axit nitric thì sản phẩm thu được là:
A. Fe(NO3)2, NO và H2O
B. Fe(NO3)2, NO2 và H2O
C. Fe(NO3)2, N2
D. Fe(NO3)3 và H2O
Câu 8. Hoà tan m gam Fe vào dung dịch HNO3 loãng, dư thu được 0,448 lit khí NO duy nhất (đktc). Giá trị của m là:
A. 1,12 gam. B. 11,2 gam. C. 0,56 gam. D. 5,6 gam.
Câu 9. Cho HNO3 đậm đặc vào than nung đỏ có khí bay ra là:
A. CO2 B. NO2 C. Hỗn hợp CO2 và NO2 D. Không có khí bay ra
Câu 10. Cho từng chất: Fe, FeO, Fe(OH)2, Fe(OH)3, Fe3O4, Fe2O3, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3, FeSO4, Fe2(SO4)3, FeCO3 lần lượt phản ứng với HNO3 đặc, nóng. Số phản ứng thuộc loại phản ứng oxi hóa - khử là:
A. 8. B. 5. C. 7. D. 6.
Câu 11. Tổng hệ số (các số nguyên, tối giản) của tất cả các chất trong phương trình phản ứng giữa Cu với dung dịch HNO3 đặc, nóng là:
A. 10. B. 11. C. 8. D. 9.
Câu 12. Hòa tan hoàn toàn 12,42 gam Al bằng dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được dung dịch X và 1,344 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí là N2O và N2. Tỉ khối của hỗn hợp khí Y so với H2 là 18. Cô cạn dung dịch X, thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là:
A. 97,98. B. 106,38. C. 38,34. D. 34,08.
Câu 13. Hợp chất nào của nitơ không được tạo ra khi cho HNO3 tác dụng với kim loại
A. NO. B. NH4NO3. C. NO2. D. N2O5
Câu 14. Phản ứng giữa HNO3 với FeO tạo NO. Tổng số các hệ số đơn giản nhất của các chất trong phương trình phản ứng oxi hoá - khử này sau khi cân bằng là:
A. 22. B. 20. C. 16. D. 12.
Câu 15. Axit nitric đặc, nóng phản ứng với nhóm nào trong các nhóm chất sau
A. Ca(OH)2,, Ag, C, S, Fe2O3, FeCO3, Fe. B. Ca(OH)2,, Ag, Au, S, FeSO4, FeCO3, CO2.
C. Ca(OH)2,, Fe, Cu, S, Pt, FeCO3, Fe3O4. D. Mg(OH)2, Cu, Al, H2SO4, C, S, CaCO3
Câu 16. Có 3 ống nghiệm không dán nhãn đựng ba dung dịch axit đặc riêng biệt là HNO3, H2SO4 và HCl. Nếu chỉ một hoá chất để nhận ra các dung dịch trên thì dùng chất nào sau đây:
A. Mg. B. Fe. C. Cu. D. Ca.
Câu 17. Hoà tan 9,94 gam X gồm Al, Fe và Cu trong lượng dư dung dịch HNO3 loãng thấy thoát ra 3,584 lít NO ở đktc. Tổng khối lượng muối khan tạo thành là:
A. 39,7 gam B. 29,7 gam C. 39,3 gam D. Kết quả khác.
Câu 18. Cho hỗn hợp FeO, CuO và Fe3O4 có số mol bằng nhau tác dụng hết với dung dịch HNO3 thu được hỗn hợp khí gồm 0,09 mol NO2 và 0,05 mol NO. Tổng số mol của hỗn hợp là:
A. 0,12 mol B. 0,24 mol C. 0,21 mol D. 0,36 mol
Câu 19. Hoà tan hoàn toàn 0,1 mol Fe và 0,2 mol Al vào dung dịch HNO3 dư thu được hỗn hợp khí A gồm NO và NO2 có tỉ lệ mol tương ứng là 2 : 1. Thể tích của hỗn hợp khí A (ở đktc) là:
A. 86,4 lít B. 8,64 lít C. 19,28 lít D. 192,8 lít
Câu 20. Hoà tan hoàn toàn a gam Al trong dung dịch HNO3 loãng thấy thoát ra 44,8 lít hỗn hợp 3 khí NO, N2O và N2 có tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 2 : 2. Giá trị của a là:
A. 140,4 gam B. 70,2 gam C. 35,1 gam D. Kết quả khác
...
Trên đây là phần trích dẫn nội dung Bài tập trắc nghiệm chuyên đề hợp chất khử tác dụng với dung dịch HNO3, để xem toàn bộ nội dung chi tiết, mời các bạn cùng quý thầy cô vui lòng đăng nhập để tải về máy.
Chúc các em đạt điểm số thật cao trong kì thi sắp đến!
